Рефераты
Пробой по поверхности
Если увеличивать электрическое напряжение, приложенное к диэлектрической детали, к изолятору, то при некотором напряжении происходит пробой — сильное уменьшение сопротивления диэлектрика. Образуется канал пробоя, по которому течёт ток; последствия зависят от многих факторов, прежде всего от мощности источника. В электротехнике изолятор чаще всего находится на воздухе, а канал пробоя может располагаться как в толще диэлектрика, так и на его поверхности, на границе диэлектрика и воздуха. Напряжённость поля, при которой происходит пробой по поверхности, меньше, чем та, при которой происходит пробой по объёму, и часто даже меньше той, при которой происходит пробой по воздуху. Именно поэтому изоляторы часто делают ребристыми — чтобы удлинить путь по их поверхности. Вы наверняка видели ребристые изоляторы на линиях электропередачи; их не случайно называют «тарелки». Механизм пробоя по поверхности изучен плохо, считается, что это пробой по воздуху, но с примесью частиц, испарившихся из самого изолятора, и тех, которые десорбировались с его поверхности.
Исследователи из Института электрофизики УрО РАН (Екатеринбург) изучили ионный состав плазмы, которая образуется при поверхностном пробое диэлектриков, и величину ионного тока. В экспериментах «участвовали» сера (S), хлорид калия (KCl) и полиэтилен. Пробой происходил в импульсном режиме (60 кВ, 0,1 1 мкс, 3—6 кА), основные ионы, обнаруженные в плазме канала пробоя, — однократно ионизованные молекулы S2, KC и однократно ионизованные комплексы из нескольких (от одного до четырёх) мономеров полиэтилена (C2H4)+.
Выбор материалов для исследования определялся не потребностями электриков, а работой над макетами электрореактивных двигателей космических аппаратов. Вот там и важно, сколько и каких ионов образуется, — их же потом надо ускорять.
Емлин Р. В., Морозов П. А., Щербаков Е. Н. Измерение масс-зарядового состава основных компонент плазмы наносекундного поверхностного пробоя диэлектриков. ЖТФ, 2024, вып. 4. с. 5 90.